Kommersialisering av plasmaforgasning - Plasma gasification commercialization
Plasmaforgassning er i kommersiell bruk som et avfall-til-energisystem som omdanner kommunalt fast avfall, dekk, farlig avfall og avløpsslam til syntesegass ( syngas ) som inneholder hydrogen og karbonmonoksid som kan brukes til å generere kraft. Kommunal avfallshåndtering av plasma-lysbueanlegg har vært i drift i Japan og Kina siden 2002. Ingen kommersielle implementeringer i Europa og Nord-Amerika har lykkes så langt. Teknologien er preget av potensialet for svært høyt ødeleggelsesnivå av innkommende avfall, men lav eller negativ nettoproduksjon og høye driftskostnader.
Plasmaforgassing brukes kommersielt til avfallshåndtering på fem steder over hele verden, og representerer en designkapasitet på totalt 200 tonn avfall per dag, hvorav 100 tonn per dag er biomasseavfall.
Eksisterende fasiliteter
Wuhan, Kina (Wuhan Kaidi / Alter NRG, demonstrasjonsanlegg)
I januar 2013 bestilte Alter NRG en Westinghouse plasma-forgassingsenhet på et demonstrasjonsanlegg i Wuhan , Kina. Plasmaforgasningsenheten ble designet for å behandle ca. 100 tonn biomasseavfall per dag og konvertere det til ren syngas. Syngasene blir deretter omgjort til diesel og annet transportdrivstoff ved Kaidi-anlegget.
Pune, Maharashtra, India (Maharashtra Enviro Power Limited)
Et plasmabasert 72 tonn per dag behandlingsanlegg for farlig avfall, som ligger i Pune , India, ble satt i drift i 2008. Det er basert på Westinghouse Plasma Corporations (WPC) plasmateknologi og reaktorfartøydesign. Den produserte gassen var ment å umiddelbart forbrennes i en dampkjele som driver en strømturbin som produserer opptil 1,6 MW (netto) strøm. Syngasutnyttelsen fungerte imidlertid aldri, og på grunn av tekniske problemer har det faktisk ikke blitt produsert kraft på anlegget.
Mihama-Mikata, Japan (Hitachi Metals Ltd.)
I 1999 ble det i Yoshii bygget et pilotanlegg på 166 kort tonn (151 t) per dag , som ble utviklet av Hitachi Metals Ltd. og Westinghouse Plasma. Den ble sertifisert etter en demonstrasjonsperiode i 1999–2000. Yoshii pilotanlegg ble avviklet da pilotprogrammet ble avsluttet i 2004.
Et anlegg på 165 tonn (150 tonn) per dag ble ferdigstilt i 2002 i Utashinai City . Det tok over fem år å starte den på grunn av problemer med størrelsen på reaktorbunnen, overføring av klebrig partikler og feil valg av ildfast. Som et resultat mistet det sine avfallskontrakter og oppnådde ikke sin designvarme og materialbalanse, så Hitachi Metals stengte det i 2013.
I 2002 ble det satt i drift et anlegg på 28 tonn (25 tonn) per dag i tvillingbyene Mihama og Mikata . Westinghouse Plasma-anlegg brukte en fast sengeforgasser med plasmafakkler i bunnen, med tilsetning av koks for å tilsette energi og fungere som et lag for slagg, og tilsetning av kalk eller lignende flussmiddel.
National Cheng Kung University - Tainan City, Taiwan (PEAT International)
PEAT International konstruerte et plasmabuen for avfallshåndtering ved National Cheng Kung University (NCKU) i Tainan City , Taiwan , som bruker sin egen Plasma Thermal Destruction Recovery-metode. Anlegget er i stand til å håndtere 3-5 tonn (3.3-5.5 korte tonn) avfall per dag fra en rekke avfallsstrømmer, inkludert forbrenningsovn flyveaske , medisinsk avfall , organisk industriprosessavfall og uorganisk slam. Det kan også behandle avfall forbruker batterier og andre materialer, blant annet tungmetallslam, og raffineringskatalysatorer (avfallsstrømmer som vil generere verdifulle metall- legeringer ), men ingen energi utvinning innsats er rapportert. Anlegget ble bygd som en del av et omfattende ressursgjenvinningsanlegg finansiert av den taiwanske regjeringen , og markerte første gang Taiwans regjering forpliktet økonomiske og tekniske ressurser til bruk av plasmateknologi. Den ble bestilt i november 2004 og mottok driftstillatelsen i januar 2005.
Et kompakt Plasma Arc Waste Destruction System (PAWDS) ble installert av PyroGenesis Canada Inc. om bord på hangarskipet USS Gerald R. Ford (CVN-78) . Systemet er designet for å behandle 200 kg / t brennbart fast avfall uten energigjenvinning . Skipet ble døpt i november 2013.
Planlagte anlegg
Ingen planlagte avfallsplasma-forgassingsprosjekter er for tiden kjent.
Mothballed-prosjekter
Swindon, Wiltshire, England, Storbritannia (Advanced Plasma Power)
I 2015 har Advanced Plasma Power blitt tildelt 11 millioner GBP i finansiering fra Transportdepartementet og 6 millioner GBP fra Ofgem for å utvikle og oppføre det første kommersielle forgassingsanlegget basert på Gasplasma-prosessen. Prosessen består av forgassning, plasmagassbehandling, polering av syngas og kraftproduksjon. Den skal utformes for å produsere gass for å drive biler, kraft, varme og samlet glass ved å behandle 7500 tonn avfallsdrevet drivstoff årlig. Bygget forventes å starte i løpet av 2016. Installasjonen vil bli brukt av Advanced Plasma Power til testing og utvikling i stedet for et kommersielt drevet anlegg. Per desember 2019 hadde Advanced Plasma Power-nettstedet blitt frakoblet.
Hirwaun, Wales, Storbritannia (EnviroParks Limited)
EnviroParks Limited planlegger (31.9.2007) et konsortium for å bygge en organisk park i Tower Colliery i Hirwaun , Sør-Wales . Dette inkluderer et plasmaforgassingsanlegg kombinert med avansert anaerob fordøyelse for å lede kommunalt fast avfall fra deponiet. Enviroparks samarbeider for tiden med partner Europlasma fra Bordeaux for å levere plasmaforgasningsenheten til parken.
Så mye som £ 60 millioner blir lagt inn i prosjektet av EnviroParks Ltd og dets partnere, for å etablere organisk avfall og behandlingsanlegg for blandet avfall ved siden av Tower Colliery i Hirwaun. Selve Hirwaun-området er stort nok til å behandle over 250.000 tonn (280.000 kort tonn) ikke-farlig avfall i året. Innledningsvis vil imidlertid et anaerobt fordøyelsesanlegg bli designet for å håndtere 50 000 metriske tonn (55 000 korte tonn) organisk avfall i året. I følge nettstedet, håper vi fra begynnelsen av 2013 å motta avfall på det 20 mål store området innen 2014. ". Per november 2016 var det forsinkede forgassingsanlegget fremdeles i designfasen ifølge EnviroParks. Per desember 2019 har ikke prosjektet oppdatert nettstedet siden 2017
Tees Valley Renewable Energy Center (Air Products / AlterNRG)
Et 49 MW kraftverk som brukte plasmaforgassning, ble forlatt av eieren under igangkjøringsfasen i Teesside i Storbritannia. Fullt tillatt startet arbeidet på stedet i 2013. Arbeidet fortsatte med den første fasen med AlterNRG-forgasseren, og byggingen av en identisk fase startet før den første fasen var ferdig. Hvert anlegg brukte den "verdens største forgasseren" hittil, men ingen av dem klarte å kjøre, ettersom teknologien ikke hadde blitt bevist i stor skala. Igangsetting av den første fasen ble startet i slutten av 2014. Ved slutten av 2015 stoppet Air Products byggingen i den andre fasen til den løste problemene. 4. april 2016 kunngjorde Air Products at de forlot avfall-til-energi-virksomheten, og tok en nedskrivning på $ 0,9 - $ 1,0B.
Ottawa, Ontario, Canada (Plasco Energy Group Inc.)
En ny og annerledes type konvertering av plasmabue, som bruker plasma til å foredle gasser som produseres under avfallskonvertering. Plasco Energy Group fullførte et demonstrasjonsanlegg i Ottawa , Canada ved Trail Road Depon, for å behandle 85 tonn (94 kort tonn) per dag med kommunalt fast avfall . Plasco Energy Groups prosess bruker ikke plasma for å ødelegge avfall, men snarere for å raffinere gasser som produseres under avfallskonvertering, slik at de kan brukes til å kjøre en forbrenningsgassmotor. 24. oktober 2007 begynte anlegget i Plasco Trail Road å levere kraft til nettet.
I en oppdatering til lokalbefolkningen 6. desember 2008 sa Plasco-president Rod Bryden forsinkelser på anlegget sitt forårsaket av feil maskiner, ikke problemer med avfall-til-energiteknologien. I motsetning til konvensjonell plasmaforgassning, var Plasco-tilnærmingen å demonstrere teknologien som et integrert anlegg i kommersiell skala for egen regning. Dette resulterte i enorme investeringskostnader, men et bevist produkt.
I desember 2012 inngikk Plasco en kontrakt med byen Ottawa om bygging av et kommersielt anlegg med tre tog. Anlegget vil behandle opptil 405 tonn / dag med kommunalt fast avfall, produsere 0,9 MW-timer netto elektrisk kraft, 300 liter vann som er egnet for vanning og 150 kg ikke-utvaskbart tilslag for hvert tonn behandlet avfall.
28. august 2013 rapporterte en artikkel i Ottawa Citizen at byrådet i Ottawa hadde stemt for andre gang for å forlenge en frist der Plasco ble pålagt å ha ordnet de 200 millioner dollar som kreves for å konstruere plasmaforgassingsanlegget i kommersiell skala nær stien. Vegdeponi. Nå hadde selskapet frem til desember 2014 å ordne finansiering.
I august 2014 erklærte Black & Veatch teknologien egnet for kommersialisering, ettersom den hadde demonstrert netto kraftproduksjon gjennom GE Jenbacher IC-motorer, kommersielt akseptabel tilgjengelighet og uberørt miljøytelse. I desember samme år tildelte New Economy Magazine Plasco en pris som "verdens beste avfallshåndteringsteknologi".
Til tross for dette, etter å ha unnlatt å motta forventet statsstøtte, valgte investorene ikke å fortsette byggingen av fabrikken i Ottawa og satte selskapet i kreditorbeskyttelse i 2015. Det ble kjøpt ut av kreditorbeskyttelse senere det året, og markedsfører for tiden det avanserte teknologi. Plasco Energy har siden endret forretningsmodellen fra Build Own Operate og begrenset den til levering av utstyr og tjenester.
Hurlburt Field, Florida, USA (PyroGenesis Canada Inc.)
26. april 2011 arrangerte Air Force Special Operations Command (AFSOC) sitt transportable Plasma Waste to Energy System (TPWES) anlegg, som ligger på Hurlburt Field, nær Fort Walton Beach Florida, USA. Anlegget ble designet, konstruert og bestilt av Montreal-baserte PyroGenesis Canada Inc., og enheten som ble utplassert på anlegget var basert på selskapets Plasma Resource Recovery System (PRRS) teknologi. Anlegget ble designet for å behandle 10,5 tonn kommunalt fast avfall per dag, samt farlig og biomedisinsk avfall . Syngassene generert av prosessen ble matet til en forbrenningsmotor for å produsere elektrisitet, mens den uorganiske fraksjonen av avfallsforet ble omdannet til en inert, forglasset slagg som angivelig kunne brukes til byggematerialer. Systemet ble designet for å være energinøytralt og transportabelt.
Anlegget, som kostet 7,4 millioner dollar å bygge, ble stengt og solgt på en statlig likvidasjonsauksjon i mai 2013. Åpningsbudet var $ 25. Det vinnende budet ble forseglet.
Navitus Plasma Inc. foreslo installasjon av et system kalt "DEEP" "Dufferin Eco Energy Park" i East Luther Grand Valley som ligger i County of Dufferin (ca. 45 minutter nord for Toronto ) og planla å ta alt kommunalt søppel til fylket til dette anlegget. I 2014 ble det rapportert at prosjektet DEEP sannsynligvis ville bli skrinlagt. Fra april 2016 ble det ikke funnet noen nyere spor etter prosjekt DEEP på det offentlige internett.
St. Lucie County, Florida, USA (GeoPlasma)
Det første plasmabaserte avfallshåndteringssystemet i USA ble kunngjort i 2006 i St. Lucie County, Florida . Fylket uttalte at det håper ikke bare å unngå ytterligere deponi, men fullstendig tømme det eksisterende deponiet - 4.300.000 korte tonn (3.900.000 t) avfall som er samlet inn siden 1978 - innen 18 år. Anlegget var opprinnelig planlagt å komme i drift i 2009, men opplevde flere tilbakeslag. Backers kunngjorde opprinnelig at anlegget ville produsere 600 korte tonn (540.000 kg) fast steinsprut fra rundt 3000 korte tonn (2.700.000 kg) avfall per dag ved 5500 ° C (9.900 ° F), men usikkerhet oppstod med hensyn til sikkerheten til en slik anlegget. Folkehelse- og miljøtruslene fra forbrenningsanlegg kombinert med usikkerheten om samfunnets evne til å produsere så store mengder avfall på en jevnlig basis, har ført til at GeoPlasma har sendt inn et nytt forslag til et mye mindre anlegg som vil konvertere 200 korte tonn (180 t). av avfall per dag. Planene skulle begynne å bygge anlegget på 120 millioner dollar i 2011. I april 2012 kunngjorde St. Lucie-tjenestemenn at de hadde sagt opp kontrakten med GeoPlasma og dermed avsluttet prosjektet.
Tallahassee, Florida, USA (Green Power Systems)
Byen Tallahassee, Florida, har signert den største plasmabåneavtalen til energi (35 MW) til dags dato med Green Power Systems for å behandle 1000 korte tonn (910 t) daglig fra byen og flere omkringliggende fylker. Ferdigstillelse av prosjektet var planlagt i oktober 2010, men kansellert i 2008.
Vancouver, British Columbia, Canada (Plasco Energy Group Inc.)
Det er planlagt en foreslått plasmabue-forgasser for Metro Vancouver-området. Innbyggerne i området har imidlertid protestert. Metro Vancouver gjennomfører for tiden en RFP-prosess for å bestemme en langsiktig løsning for avfallshåndtering. Plasco foreslår ikke at Metro Vancouver avvikler RFP-prosessen, men snarere å etablere en midlertidig løsning som raskt kan løse mangelen på deponikapasitet, samtidig som den gir et anlegg som gjør det mulig for Metro Vancouver å nøye undersøke og evaluere denne nye teknologien som en del av sin langsiktige beslutningsprosess. I 2008 anbefalte EPC Task Force mot prosjektet.
Port Hope, Ontario, Canada (Sunbay Energy Corporation)
Ved å benytte teknologi lisensiert fra Europlasma, vil plasmabueanlegget foreslått for land i nærheten av Wesleyville i Port Hope, Ontario (ca. 45 minutter øst for Toronto ) håndtere 400 korte tonn (360 t) per dag med kommunalt fast avfall (MSW) og Dekk avledet drivstoff (TDF). Sunbay Energy er i ferd med å innhente de nødvendige godkjenningene fra provinsmyndighetene og har til hensikt å ha anlegget i drift i løpet av 4. kvartal 2009. Dette prosjektet ser ut til å ha valgt en annen tilnærming enn plasmaforgassning.
Jackson, Georgia, USA (PR Power Company)
PR Power Co. planlegger å åpne et anlegg sør for Atlanta , nær Jackson, Georgia , som vil bruke en "plasmafakkel" for å fordampe dekk ned til sine naturlige elementer - hovedsakelig hydrokarboner og skrapstål. Gassene blir konvertert til elektrisitet for salg til elektriske verktøy, og skrapstål vil bli solgt til anslagsvis $ 50 tonn.
Red Deer, Alberta, Canada (Plasco Energy Group Inc.)
Plasco forberedte seg på å starte byggingen av et kommersielt anlegg i Red Deer, Alberta sommeren 2009. Dette anlegget, som skulle være selskapets første kommersielle anlegg, forventes å være ferdig innen utgangen av 2010, men i februar I 2012 ble det kunngjort at fordi byen bare ville gi anlegget 10% av søpla Plasco trukket ut av prosjektet, og effektivt drepte det. Red Deer MP og tilhenger av Plasco-prosjektet, Bob Mills (det konservative partiet i Canada ), kritiserte byen og sa "og så døde prosjektet på grunn av mangel på søppel."
Alcalá de Henares, Madrid, Spania ( Fomento de Construcciones y Contratas )
Den regionale regjeringen i Madrid , Spania, kunngjorde i 2008 installasjonen av et plasmabasert avfallshåndteringssystem i byen Alcalá de Henares . Planen ville ha behandlet 220 000 tonn avfall per år. Folkehelse- og miljøtruslene fra forbrenningsanlegg, kombinert med det faktum at stedet var miljøbeskyttet, førte til revisjon av hele prosjektet, endret plassering og valgte en annen tilnærming enn plasmaforgassning
'Oppfinne toalettet på nytt'
Delft University (TUD) deltok i en konkurranse av Bill & Melinda Gates Foundation , 'Re-invent the toilet'. Løsningen som ble foreslått av TUD inkluderte et selvstendig toalett som brukte mikrobølger for å lage plasma og forfeste menneskelig avfall. Toalettet var ment for bruk i India og andre deler av verden der en pålitelig kilde til vann ikke er tilgjengelig. Det plasmabaserte forslaget var ikke blant de tre som ble tildelt da utfordringen ble avsluttet i 2012
Energy Park Peterborough, England, Storbritannia (Tetronics)
Energy Park Peterborough - Storbritannias første grønne energipark, som skulle forvaltes av Peterborough Renewable Energy, fikk tillatelse fra regjeringsdepartementet for energi og klimaendringer (DECC) i november 2009. Den skulle ta inn blandet avfall og - gjennom en kombinasjon av resirkulering, forgassning og plasmaforbedret gjenvinning av avfall - resirkuler og omproduksjon, produser gjenbrukbare produkter og fornybar energi i prosessen. Tetronics skulle levere teknologi for behandling av farlig avfall i plasma. Teknologien burde ha forvandlet luftforurensningskontroll (APC) -rester generert fra biomassekraftverket til murstein og fliser for bygningsindustrien, og dermed; sørger for nesten null rester som skal fylles. Byggingen var planlagt å starte i 2012. Energiparkplanene i Peterborough ble skrinlagt i november 2015.